О распределении и эффектах темной материи в земном (или солнечной системе) масштабе [дубликат]

Или их отсутствие. Если в ТМ гораздо больше обычного барионного вещества, то почему его гравитационное воздействие становится очевидным только при рассмотрении динамики огромных систем, таких как галактическое вращение?

Я не понимаю, почему ТМ не должна вносить вклад в наш вес (при условии, что она пронизывает Землю или сосредоточена в ее ядре) или не должна учитываться при описании движения Солнечной системы.

Что я тут не понимаю? Я согласен со всеми примерами, которые привлекли внимание к DM, но я не понимаю, почему его гравитационные эффекты не проявляются здесь, на Земле. Должен ли я считать его однородно распределенным (в упомянутых мной масштабах), так что я и Земля в основном находятся «внутри сферической оболочки DM» и, таким образом, в основном обращены друг к другу, как если бы DM отсутствовал?

Редактировать. Скорее всего модераторы добавят. Мой вопрос касается дубликата

Почему темная материя не влияет на движение планет?

Мне нравится этот вопрос. Мое необоснованное предположение состоит в том, что он довольно однороден в масштабе Солнечной системы, поэтому в конечном итоге он уравновешивается.
Как я. Но это пункт, который не упоминается в моих книгах. Возможно, это тривиально и/или мы более или менее поняли. :)
Связано, но я недостаточно знаю, чтобы судить об этом, просто для интереса. Нити темной материи вокруг Юпитера и более актуальные: ограничения темной материи в Солнечной системе
@Countto10. Довольно актуально. Например, я забыл поглубже подумать о просторах вселенной..... ТМ может быть много, но ее плотность может быть локально совершенно ничтожной! В то время как в больших галактических масштабах и т. д. и в зависимости от его нитевидного распределения она совершенно различна. Спасибо за ссылки.
Нет проблем, я чувствую, что здесь есть дубликаты, но ищите, используя Google, включая PSE в качестве термина.
Действительно. Один из них — physics.stackexchange.com/questions/107764/…

Ответы (2)

Потому что в окрестностях Солнечной системы мало темной материи. Возможно, вы видели графики кривых вращения галактик, которые выглядят примерно так:

введите описание изображения здесь

Обратите внимание, что вблизи центра галактики предсказанная орбитальная скорость практически точно совпадает с наблюдаемой. Другими словами, вблизи центра галактики очень мало темной материи; почти вся темная материя находится на периферии галактики. Солнечная система находится не так уж далеко от центра галактики и находится в области преобладания обычного вещества.

Теперь, почему галактики сформировались так, что обычная материя оказалась ближе к центру, а темная материя доминировала на окраинах... это совсем другой вопрос.

Не уверен, что рядом с центром нет DM. Его должно быть так много, но оно должно быть настолько менее плотным, чтобы эффект стал очевиден в очень больших масштабах. Который в основном отвечает на мой вопрос, поскольку я несколько думал.
Да, "нет темной материи" слишком сильно. Отредактировано на «очень мало темной материи».

Это аналогично тому, почему центр земли не заполнен воздухом.

Теоретически темная материя называется так потому, что постулируется, что она притягивается только гравитацией, а значит, галактиками и скоплениями галактик.

Когда образовалась Солнечная система

Формирование и эволюция Солнечной системы начались 4,6 миллиарда лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского молекулярного облака. Большая часть коллапсирующей массы собралась в центре, сформировав Солнце, а остальная часть сплющилась в протопланетный диск, из которого образовались планеты, луны, астероиды и другие небольшие тела Солнечной системы.

Обратите внимание на молекулярное облако , это обычная материя, которая, когда ее притягивает гравитационное поле, образует все более и более плотные массы, газы всегда находятся снаружи шаров из-за трех других сил. Постулируется, что темная материя имеет только гравитационное взаимодействие и не может образовывать связанные состояния.

Частица темной материи будет притягиваться к Земле, но ее не остановит обычная материя, как нейтрино, она пройдет на другую сторону или будет захвачена колебанием, если ее энергия мала.

Это как вид газа, и Земля будет отставать от него в количестве, соответствующем его массе, но он будет рассредоточен в пространстве, то же самое и с Солнечной системой. Только при размерах галактик становится очевидным гравитационный эффект такого большого количества дополнительной материи.

Здесь есть интересное предложение моделирования темной материи в Солнечной системе .

Я не понимаю, почему ДМ не должен способствовать нашему весу (при условии, что он пронизывает Землю

Возьмем для примера землю и воображаемый туннель к центру. Гравитационное притяжение 1 / r ^ 2 действует от точки r к центру r = 0. Массы выше r не вносят вклад . Поскольку газ темной материи чрезвычайно рассеян, лишь небольшая его часть будет находиться ниже поверхности земли, и его влияние на вес будет бесконечно малым.

или он сосредоточен в его ядре)

Он не сосредоточен в центре, как обсуждалось выше.

или не следует учитывать при описании движения Солнечной системы.

Что касается Солнечной системы:

Средняя плотность темной материи вблизи Солнечной системы составляет приблизительно 1 массу протона на каждые 3 кубических сантиметра, что составляет примерно 6x10-28 кг/см3. Фактическая плотность может быть немного ниже или выше, но это правильный порядок величины.

Его можно сравнить с межпланетной средой , которая не используется при расчете орбит планет из-за ее слабости.

В исследовательской статье по четвертой ссылке выше действительно рассматривается влияние гравитационных полюсов, таких как Земля, на темную материю в модели, построенной специально для этого исследования. Если модель верна и темная материя состоит из слабо взаимодействующих частиц, расчеты могут быть полезны для позиционирования детекторов для обнаружения их очень слабых взаимодействий.

Это было/более или менее ясно (мне), Анна. В любом случае спасибо за участие.
И мой комментарий выше действительно упустил из виду заключительную часть вашего вопроса, которая, таким образом, теперь принята, хотя она также отвечает на незаданные вопросы.